在新型器件設(shè)計和滿足應(yīng)用需求等方面,半導(dǎo)體材料的能帶調(diào)控被認(rèn)為是一項十分關(guān)鍵的技術(shù)。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)錫酸鹽（ASnO₃）(A=Sr,Ba,Ca)是一類新型寬帶隙半導(dǎo)體材料,其帶隙寬度約為3.0～4.5 eV。其中,SrSnO₃因具有高的載流子遷移率、熱穩(wěn)定性和光學(xué)透明性等好的物理性質(zhì)而被廣泛研究。而且,由于SrSnO₃帶隙較大并靈活可調(diào),使其在光電子器件應(yīng)用方面有很大的潛力。本論文基于SrSnO₃材料,利用脈沖激光沉積技術(shù)制備SrSnO₃薄膜,并對其進(jìn)行能帶調(diào)控研究,主要探討了氧空位自摻雜、離子摻雜以及應(yīng)力對薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、能帶結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)的影響,并結(jié)合第一性原理計算證實實驗的可靠性。本論文主要開展以下三個方面的工作:（1）含氧空位SrSnO₃外延薄膜的能帶與室溫鐵磁性研究:采用脈沖激光沉積技術(shù),在（001）取向的LaAlO₃單晶襯底上通過調(diào)節(jié)沉積氧壓及真空退火成功地制備了含氧空位SrSnO₃外延薄膜,并研究了氧空位對...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 鈣鈦礦錫酸鹽材料
        1.2.1 鈣鈦礦錫酸鹽材料的晶體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)
        1.2.2 ASnO₃(A=Sr,Ba)薄膜的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
    1.3 ASnO₃(A=Sr,Ba)薄膜的存在問題及發(fā)展方向
    1.4 本論文的選題意義和研究內(nèi)容
        1.4.1 本論文的選題意義
        1.4.2 本論文的研究內(nèi)容
        1.4.3 本論文的結(jié)構(gòu)
第二章 薄膜的制備、表征及性能測試
    2.1 實驗試劑和儀器
    2.2 薄膜的制備
        2.2.1 靶材燒制
        2.2.2 脈沖激光沉積技術(shù)
        2.2.3 離子減薄儀(PIPS)
    2.3 薄膜的表征方法與性能測試
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 原子力顯微鏡(AFM)
        2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.5 X射線光電子能譜(XPS)
    2.4 薄膜的性能測試
        2.4.1 光學(xué)性能測試
        2.4.2 電學(xué)性能測試
        2.4.3 磁學(xué)性能測試
        2.4.4 密度泛函理論(DFT)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 含氧空位SrSnO₃外延薄膜的能帶與室溫鐵磁性研究
    3.1 引言
    3.2 不同氧氛圍下SrSnO₃薄膜的制備與結(jié)構(gòu)表征
        3.2.1 含氧空位SrSnO₃薄膜的脈沖激光沉積法
        3.2.2 含氧空位SrSnO₃薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
    3.3 含氧空位SrSnO₃薄膜的光學(xué)性能和能帶調(diào)控
    3.4 真空退火下SrSnO₃薄膜的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性質(zhì)
    3.5 含氧空位SrSnO₃薄膜的磁學(xué)性質(zhì)
    3.6 含氧空位SrSnO₃構(gòu)型的理論計算研究
    3.7 本章小結(jié)
第四章 La,Pb摻雜SrSnO₃外延薄膜的能帶及電學(xué)性質(zhì)研究
    4.1 引言
    4.2 La,Pb摻雜SrSnO₃薄膜的制備與結(jié)構(gòu)表征
        4.2.1 La,Pb摻雜SrSnO₃薄膜的脈沖激光沉積法
        4.2.2 La,Pb摻雜SrSnO₃薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
        4.2.3 Pb摻雜SrSnO₃薄膜的微觀結(jié)構(gòu)
        4.2.4 Pb摻雜SrSnO₃薄膜的表面化學(xué)成分
    4.3 La,Pb摻雜SrSnO₃薄膜的光學(xué)性能和能帶調(diào)控
    4.4 La,Pb摻雜SrSnO₃薄膜的電學(xué)性能
    4.5 Pb摻雜SrSnO₃構(gòu)型的理論計算研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 應(yīng)力狀態(tài)下SrSnO₃外延薄膜的能帶結(jié)構(gòu)研究
    5.1 引言
    5.2 應(yīng)力調(diào)控SrSnO₃薄膜的制備與結(jié)構(gòu)表征
        5.2.1 應(yīng)力調(diào)控SrSnO₃薄膜的脈沖激光沉積法
        5.2.2 應(yīng)力調(diào)控SrSnO₃薄膜的晶體結(jié)構(gòu)
    5.3 應(yīng)力調(diào)控SrSnO₃薄膜的光學(xué)性能和能帶調(diào)控
    5.4 應(yīng)力調(diào)控SrSnO₃構(gòu)型的理論計算研究
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本論文總結(jié)
    6.2 展望與建議
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間出版或發(fā)表的論著、論文
致謝



本文編號：4033838